EP2065499B1 - Nozzle bar - Google Patents
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- EP2065499B1 EP2065499B1 EP08161274A EP08161274A EP2065499B1 EP 2065499 B1 EP2065499 B1 EP 2065499B1 EP 08161274 A EP08161274 A EP 08161274A EP 08161274 A EP08161274 A EP 08161274A EP 2065499 B1 EP2065499 B1 EP 2065499B1
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
- B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
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- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
- D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
- D04H1/492—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet
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- D04H18/00—Needling machines
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- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
- B05B1/3402—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to avoid or to reduce turbulencies, e.g. comprising fluid flow straightening means
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- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
- B05C5/027—Coating heads with several outlets, e.g. aligned transversally to the moving direction of a web to be coated
Definitions
- the invention relates to a nozzle strip for generating fluid jets in a web consolidation according to the preamble of claim 1.
- nonwoven webs formed by depositing a plurality of fibers it is known to consolidate the web in a further processing process to increase the integrity of the fibers within a fibrous web.
- mechanical consolidation methods are used in which the fiber web is penetrated by additional means in order to entangle the fibers together.
- fluid jet needling has recently gained importance as a solidification method.
- columnar fluid jets are preferably generated under a high pressure of the water, which impinge substantially perpendicular to the fiber web and penetrate it.
- the fluid jets in the point of impact lead to the compaction and turbulence of the fibers, so that surface structures form on the fibrous web.
- the fluid used is preferably water, which is forced out of nozzle openings under high pressure and impinges with high energy in a radial manner on the fiber web and penetrates this to swirl the fiber.
- the result of the turbulence is determined essentially by the nature of the water jet and its intensity. For example, it is known that the production of water jets with very high pressures of over 400 bar lead to better results of the strength of the web. However, such high pressures generally have the disadvantage that the signs of wear on the nozzle openings of the so-called nozzle strips increase.
- the nozzle opening is formed by a nozzle bore in a metal plate, which consists of several bore sections.
- nozzle bores are arranged in the nozzle bar in a row and held on an underside of a nozzle beam.
- a nozzle bar is for example from the WO 2006/063112 A 1 known.
- the nozzle bores are each formed by two merging bore sections.
- a first bore portion opening into an upper entrance surface forms a cylindrical capillary zone in which the fluid enters under high pressure and concentrates into a fluid jet.
- an expansion zone for widening the fluid jet is provided in an immediately adjoining second bore section.
- the expansion zone extends to an exit surface at the bottom of the nozzle rail.
- the bore portion of the expansion zone is conically shaped so that an entry diameter at the entry surface widens steadily to an exit diameter at the exit surface.
- Such nozzle shapes basically have the disadvantage that if the pressures are too low after the fluid jet has emerged there is the risk of the jet bursting.
- Such diffuse fluid jets lead to irregularities in the fiber web, which manifests itself for example by a stiffness.
- a nozzle bar for example from the WO 2005/123616 A2 known.
- the nozzle openings are formed by a plurality of components, which are held together sealingly to form a nozzle opening.
- a cylindrical nozzle bore containing the capillary zone forms for bundling the fluid jet.
- a further cylindrical bore is arranged with a larger diameter, which is an expansion zone for expanding the fluid jet.
- a diameter step is formed between the capillary zone and the expansion zone, which on the one hand causes turbulence and on the other hand causes pressure losses, which have a reduced impact energy of the fluid jet on the surface of the fibrous web.
- Multi-part nozzle openings in nozzle strips are for example also from the DE 100 47 106 A1 and the US 6,668,436 B2 known.
- inserts are used to produce a nozzle opening in a metal plate.
- a plurality of cross-sectional shapes of the nozzle opening are formed between an inlet surface and an outlet surface, but with the disadvantage that at least one diameter step, which causes a cross-sectional enlargement or a cross-sectional constriction, is overcome.
- US 6,668,436 B2 discloses a generic nozzle bar.
- the nozzle bar according to the invention is characterized in particular by the high free-jet quality of the fluid jets.
- the good parallelism as well the relatively high impact forces of the fluid jets resulted in the same energy input compared to conventional nozzle strips to a significant increase in nonwoven.
- the solidification effects that can be achieved by the fluid jets thus make it possible to produce strength structures in fibrous webs with the least possible expenditure of energy.
- the high free-jet quality of the fluid jets produced also led to a uniform strength of the fiber web in the machine direction and in the transverse direction.
- the invention has been solved by the proviso that the production of nozzle bores with more than two continuously merging into each other bore sections in nozzle strips with thin metal plates are not economically feasible.
- the nozzle bores in the nozzle bar according to the invention are formed at least from three bore sections, which lead to a continuous change in cross section of the nozzle opening.
- a first bore section opening into the entry surface forms a capillary zone for bundling the fluid jet.
- a central bore portion includes the expansion zone for expanding the fluid jet, and a third bore portion opening into the exit surface forms an exit zone for guiding the fluid jet.
- the development of the nozzle bar is preferably used, in which the bore portion of the outlet zone is cylindrical with an outlet diameter at the outlet surface, which outlet diameter in the ratio by a factor of at least 2.5 to a maximum of 5.0 greater than an inlet diameter of the capillary zone at the entrance surface.
- the ratio of the area between an inlet cross-section and an outlet cross-section makes it possible to essentially determine the conversion of the pressure energy into a kinetic energy.
- the ratio between the outlet diameter and the inlet diameter in the range of 2.5 to max. 5.0 proven to be particularly useful.
- the bore portion of the exit zone is slightly conical with an opening angle ⁇ 3 °, wherein an exit diameter at the exit surface is greater than an extension diameter formed at the end of the expansion zone.
- the bore portion of the capillary zone is made cylindrical with the inlet diameter at the entry surface and the bore portion of the expansion zone is conical with an opening angle in the range of 8 ° to 15 ° to extend the inlet diameter. This makes it possible to realize very smooth transitions between the bore sections, which avoid the occurrence of turbulent flows.
- the bore section of the expansion zone can also be advantageously formed by a plurality of conical regions, wherein the conical regions have different opening angles.
- the opening angle of the area adjoining the capillary zone could be greater than the opening angle of subsequent areas of the expansion zone.
- the bore section of the capillary zone is formed according to an advantageous development of the nozzle bar according to the invention with a length which forms a ratio of l / d in the range of 1 to 1.5 with the inlet diameter.
- the bore section of the exit zone for guiding the fluid jet has a greater length, so that the length of the exit zone with the length of the capillary zone forms a ratio of> 1.
- the inventive design of the nozzle bar with metal plates executable having a thickness of 1 mm to 5 mm between the entrance surface and the exit surface.
- the best results in the production of water jet and in the production of the nozzle bores has been found particularly in the metal plates with a thickness in the range of 1.5 mm to 3 mm.
- the nozzle openings can be arranged on the metal plate in a row or in several rows next to each other.
- the pitches between the nozzle openings in the range of 0.5 mm to 2.5 mm can be performed.
- the device according to the invention for strengthening a fiber web according to the features of claim 11 is particularly suitable for generating parallel and highly efficient fluid jets for hydrodynamic swirling of fiber webs.
- the device has a nozzle bar which has at least one nozzle bar according to the invention on a lower side.
- Such devices for consolidating a fiber web are used with different working widths to solidify a spunbond fiber web.
- nozzle bars are used one after the other in the production direction in order to solidify a fibrous web with fluid jets.
- the fluid is preferably supplied to the nozzle bar at a process pressure of preferably 40 to 200 bar or above.
- FIG. 1 shows the embodiment in a plan view
- Fig. 2 shows the embodiment schematically in a section of a cross-sectional view.
- the nozzle strip 1 consists of a strip-shaped metal plate 2, which may extend over several meters depending on the working width of the device for solidifying a fiber web. For example, when bonding nonwovens, working widths of several meters are realized.
- the metal plate on a fixing opening 4 for handling, which could be used, for example, for fixing to a bottom of a nozzle beam.
- the metal plate 2 is penetrated by a plurality of nozzle openings 3.
- the nozzle openings 3 are formed next to one another in a row-shaped arrangement and extend over the length of the working width. In principle, such nozzle openings 3 can also be arranged in several rows.
- Each of the nozzle openings 3 is formed by a nozzle bore 5 with a plurality of bore sections 6.1, 6.2 and 6.3.
- Fig. 2 is a section of a cross-sectional view with two juxtaposed nozzle bores 5 is shown schematically.
- the metal plate 2 is bounded by an upper entrance surface 10 and by a lower exit surface 11.
- the nozzle bore 5 of one of the nozzle openings 3 extends from the entry surface 10 to the exit surface 11.
- the entry surface 11 opens into a first bore section 6.1.
- the bore section 6.1 constitutes within the nozzle bore 5 a capillary zone 7, in which a fluid coming from the inlet surface 10 is bundled into a fluid jet.
- the bore section 6.1 of the capillary zone 7 is cylindrical and forms at the inlet surface 11 the inlet diameter d of the nozzle opening 3.
- the first bore section 6.1 is followed by a second bore section 6.2, which is formed in the middle region of the metal plate 2.
- the bore section 6.2 is embodied within the nozzle bore 5 as an expansion zone 8 for widening the fluid jet.
- the bore section 6.2 of the expansion zone 8 is for this purpose designed conically with an opening angle ⁇ for widening the inlet diameter d.
- a continuous expansion of the flow cross-section determined by the inlet diameter d is thus achieved so that the fluid jet guided in the nozzle bore 5 widens.
- the second bore section 6.2 is followed by a third bore section 6.3, which opens into the outlet surface 11 and forms an outlet zone 9 for guiding the fluid jet.
- the bore section 6.3 of the outlet zone 9 is designed to be cylindrical with an outlet diameter D of the nozzle opening 3 on the outlet surface 11.
- the first bore section 6.1 extends over a length 1.
- the exit diameter D of the exit zone 9 at the exit face 11 may not be too large in relation to the entry diameter d of the capillary zone 7, since otherwise the fluid jets have too low a kinetic energy.
- the ratio between the exit diameter D and the entrance diameter d of D / d 2.5 to 5.0 proved to be particularly effective.
- the length L of the exit zone is preferably set larger than the length 1 of the capillary zone. 7
- the expansion of the fluid jet in the expansion zone 8 takes place through an opening angle ⁇ of 8 ° to 15 °. In principle, larger or smaller opening angles can be realized.
- the nozzle openings 3 with different pitches can be formed side by side in a row arrangement.
- narrow pitch distances are preferably realized, which can be up to 0.5 mm depending on the outlet diameter of the nozzle openings. Due to the improved utilization of the pressure energy in the fluid jets still high strengths in a fiber web can be achieved even with larger pitches of up to 2.5 mm.
- the pitch is in Fig. 2 indicated by the capital letter T, and represents the distance of the centers of the nozzle openings.
- the nozzle bar according to the invention is characterized in particular by the fact that with low Energy input already high solidification results can be realized in a fiber web.
- a further embodiment of the nozzle bar according to the invention is shown.
- the nozzle bar is shown as a section of a cross-sectional view.
- the embodiment according to Fig. 3 is essentially identical to the embodiment according to Fig. 1 and 2 , so that only the differences are explained here.
- the central bore section 6.2 of the nozzle bore 5 is divided into a plurality of conical regions.
- a first conical region 12.1 in this case adjoins directly to the bore section 6.1 of the capillary zone 7.
- the conical region 12.1 of the bore section 6.2 is formed with an opening angle ⁇ 1 .
- the first conical region 12.1 merges into a second conical region 12.2, which is formed by an opening angle ⁇ 2 .
- the second conical region 12.2 extends to the end of the bore section 6.2 and continuously merges into the third bore section 6.3 of the exit zone 9.
- the opening angle ⁇ 1 of the first conical region 12.1 is formed larger than the subsequent conical region 12.2 with the opening angle ⁇ 2nd
- the bore section 6.2 in the first conical region 12.1 could have an opening angle of, for example, 24 °, so that in a relatively short inlet of the second bore section 6.2 a larger expansion effect on the fluid jet is produced.
- the subsequent conical region 12.2 would then preferably receive an opening angle in the range of 8 ° to 15 °.
- a further embodiment of a nozzle bar according to the invention is shown schematically in a section of a cross-sectional view.
- the embodiment according to Fig. 4 is also substantially identical to the embodiment of FIG Fig. 1 and 2 , so that only the differences will be explained subsequently and otherwise reference is made to the above description.
- the nozzle orifices 3 are also formed by a nozzle bore 5 with a total of three bore sections 6.1, 6.2 and 6.3.
- the bore sections 6.1 and 6.2 are identical to the exemplary embodiment according to FIG Fig. 1 and 2 executed.
- the exit zone 9 forming third bore section 6.3 of the nozzle bore 5 is not cylindrical in this embodiment.
- the bore section 6.3 is slightly conical with a small opening angle ⁇ .
- the opening angle ⁇ is preferably small in the range ⁇ 3 °, in order to obtain in particular a sufficient guidance of the fluid jets in the outlet zone 9.
- the exit diameter D formed from the exit surface 11 of the nozzle opening 3 is greater than an extension diameter D E formed at the end of the second bore section 6.2.
- the opening angle in the third bore section 6.3 is substantially smaller in relation to the opening angle of the second bore section 6.2 in order to obtain as possible the guidance acting on the fluid jet through the exit zone 9 and to counteract the widening produced by the expansion zone.
- FIG. 5 an embodiment of the inventive device for solidifying a running fiber web is shown schematically in a view.
- the exemplary embodiment has a guide means 13 for guiding a fiber web 15.
- the guide means 13 consists of a screen belt 16, which is preferably formed as an endless belt and is driven by a belt drive 17 at a predetermined belt speed.
- the screen belt 16 is designed to be air or water permeable.
- On the surface of the screen belt 16 is formed from a plurality of deposited fibers fiber web 15th
- a nozzle bar 14 is arranged above the guide means 13 with a small distance to the fiber web 15.
- the nozzle bar 2 extends substantially transversely across the width of the fiber web 15.
- the nozzle bar 14 is preferably kept movable and is reciprocated by a drive, not shown here, with a predetermined amplitude. In this case, the nozzle bar 14 moves substantially transversely to the direction of the fiber web 15th
- a nozzle bar 1 On the underside of the nozzle bar 14, a nozzle bar 1 is held with a plurality of nozzle openings in a row arrangement at a distance from each other. Each of the nozzle openings of the nozzle bar 1 is connected via a pressure chamber, not shown here, with a fluid inlet 19. Via the fluid inlet 19, a fluid is preferably supplied to the nozzle bar 14, a water which is held at a high pressure in a pressure chamber within the nozzle bar 14 and discharged via the nozzle openings of the nozzle bar 1 as a plurality of fluid jets.
- the fluid jets emerging from the nozzle openings on the underside of the nozzle bar 14 are provided with the reference numeral 18.
- the in Fig. 5 shown device continuously penetrated a running fiber web 14 by a plurality of fluid jets. In this case, turbulences and entanglements of the individual fiber strands occur, which improve the cohesion of the fibers and thus lead to an increase in the tensile strength of the fiber web 15.
- the nozzle bar according to the invention Due to the efficient fluid jets that can be generated conditionally by the nozzle bar according to the invention, a uniform distribution of the tensile strength both in the longitudinal direction, which is also referred to as machine direction (MD), and in the transverse direction, which is also referred to as CD direction, could be achieved.
- MD machine direction
- CD direction transverse direction
- the device according to the invention is so far particularly suitable for solidifying high-quality fiber webs. Furthermore, energy savings can be realized with the device according to the invention to produce standard strengths in fiber webs.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Düsenleiste zum Erzeugen von Fluidstrahlen bei einer Vliesverfestigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a nozzle strip for generating fluid jets in a web consolidation according to the preamble of
Bei der Herstellung von Vliese, die durch Ablage einer Vielzahl von Fasern gebildet sind, ist es bekannt, das Vlies in einem Weiterbearbeitungsprozess zu verfestigen, um den Zusammenhalt der Fasern innerhalb einer Faserbahn zu erhöhen. Neben chemischen und thermischen Verfestigungsmethoden werden insbesondere mechanische Verfestigungsmethoden verwendet, bei welcher die Faserbahn durch zusätzliche Mittel durchdrungen wird, um die Fasern miteinander zu verschlingen. In jüngster Zeit hat insbesondere die Fluidstrahlvemadelung als Verfestigungsmethode an Bedeutung gewonnen. Hierbei werden säulenförmige Fluidstrahlen vorzugsweise des Wasser unter einem Hochdruck erzeugt, die im Wesentlichen senkrecht auf die Faserbahn auftreffen und diese durchdringen. Dabei führen die Fluidstrahlen in dem Auftreffpunkt zur Verdichtung und Verwirbelung der Fasern, so dass sich Oberflächenstrukturen an der Faserbahn ausbilden.In the manufacture of nonwoven webs formed by depositing a plurality of fibers, it is known to consolidate the web in a further processing process to increase the integrity of the fibers within a fibrous web. In addition to chemical and thermal consolidation methods, in particular mechanical consolidation methods are used in which the fiber web is penetrated by additional means in order to entangle the fibers together. In particular, fluid jet needling has recently gained importance as a solidification method. In this case, columnar fluid jets are preferably generated under a high pressure of the water, which impinge substantially perpendicular to the fiber web and penetrate it. In this case, the fluid jets in the point of impact lead to the compaction and turbulence of the fibers, so that surface structures form on the fibrous web.
Als Fluid wird vorzugsweise Wasser verwendet, das unter Hochdruck aus Düsenöffnungen herausgedrückt wird und mit hoher Energie strahlenförmig auf die Faserbahn auftrifft und diese zur Verwirbelung der Faser durchdringt. Das Ergebnis der Verwirbelung wird dabei im Wesentlichen durch die Beschaffenheit des Wasserstrahls sowie seine Intensität bestimmt. So ist beispielsweise bekannt, dass die Erzeugung der Wasserstrahlen mit sehr hohen Drücken von über 400 bar zu besseren Ergebnissen der Festigkeit des Vlieses führen. Derartige hohe Drücke haben jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass sich die Verschleißerscheinungen an den Düsenöffnungen der so genannten Düsenleisten erhöhen.The fluid used is preferably water, which is forced out of nozzle openings under high pressure and impinges with high energy in a radial manner on the fiber web and penetrates this to swirl the fiber. The result of the turbulence is determined essentially by the nature of the water jet and its intensity. For example, it is known that the production of water jets with very high pressures of over 400 bar lead to better results of the strength of the web. However, such high pressures generally have the disadvantage that the signs of wear on the nozzle openings of the so-called nozzle strips increase.
Zur Ausbildung der Düsenöffnungen in der Düsenleiste sind im Stand der Technik grundsätzlich zwei unterschiedliche Varianten bekannt. Bei einer ersten Variante wird die Düsenöffnung durch eine Düsenbohrung in einer Metallplatte gebildet, die aus mehreren Bohrungsabschnitten besteht. Derartige Düsenbohrungen sind in der Düsenleiste zu einer Reihe angeordnet und an einer Unterseite eines Düsenbalkens gehalten. Eine derartige Düsenleiste ist beispielsweise aus der
Bei der bekannten Düsenleiste sind die Düsenbohrungen jeweils durch zwei ineinander übergehende Bohrungsabschnitte gebildet. Ein erster in eine obere Eintrittsfläche mündender Bohrungsabschnitt bildet eine zylindrische Kapillarzone, in welcher das Fluid unter Hochdruckeinfluss eintritt und sich zu einem Fluidstrahl bündelt. In einem unmittelbar sich anschließenden zweiten Bohrungsabschnitt ist eine Expansionszone zur Aufweitung des Fluidstrahls vorgesehen. Die Expansionszone erstreckt sich bis zu einer Austrittsfläche an der Unterseite der Düsenleistc. Der Bohrungsabschnitt der Expansionszone ist konisch ausgebildet, so dass sich ein Eintrittsdurchmesser an der Eintrittsfläche stetig zu einem Austrittsdurchmesser an der Austrittsfläche erweitert. Derartige Düsenformen besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass bei zu niedrigen Drücken nach Austreten des Fluidstrahls die Gefahr eines Aufplatzens des Strahls besteht. Derartige diffuse Fluidstrahlen führen in der Faserbahn zu Unregelmäßigkeiten, die sich beispielsweise durch eine Steifigkeit bemerkbar macht.In the known nozzle bar, the nozzle bores are each formed by two merging bore sections. A first bore portion opening into an upper entrance surface forms a cylindrical capillary zone in which the fluid enters under high pressure and concentrates into a fluid jet. In an immediately adjoining second bore section, an expansion zone for widening the fluid jet is provided. The expansion zone extends to an exit surface at the bottom of the nozzle rail. The bore portion of the expansion zone is conically shaped so that an entry diameter at the entry surface widens steadily to an exit diameter at the exit surface. However, such nozzle shapes basically have the disadvantage that if the pressures are too low after the fluid jet has emerged there is the risk of the jet bursting. Such diffuse fluid jets lead to irregularities in the fiber web, which manifests itself for example by a stiffness.
Eine weitere im Stand der Technik bekannte Variante zur Ausbildung einer Düsenleiste ist beispielsweise aus der
Mehrteilige Düsenöffnungen in Düsenleisten sind beispielsweise auch aus der
Es ist nun Aufgabe der Erfindung eine Düsenleiste zur Erzeugung von Fluidstrahlen für eine Vliesverfestigung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass effiziente Fluidstrahlen mit hoher Prallenergie bei möglichst niedrigen Drücken erzeugbar sind.It is an object of the invention to further develop a nozzle bar for the production of fluid jets for a web consolidation of the generic type such that efficient fluid jets with high impact energy can be generated at the lowest possible pressures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Düsenleiste mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a nozzle bar with the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
Die erfindungsgemäße Düsenleiste zeichnet sich insbesondere durch die hohe Freistrahlqualität der Fluidstrahlen aus. Insbesondere die gute Parallelität sowie die relativ hohen Prallkräfte der Fluidstrahlen führten bei gleichem Energieeinsatz im Vergleich zu herkömmlichen Düsenleisten zu einer deutlichen Steigerung der Vliesverfestigung. Die durch die Fluidstrahlen erzielbaren Verfestigungseffekte ermöglichen es somit, Festigkeitsstrukturen in Faserbahnen mit möglichst geringem Energieaufwand zu erzeugen. Die hohe Freistrahlqualität der erzeugten Fluidstrahlen führten zudem zu einer vergleichmäßigten Festigkeit der Faserbahn in Maschinenrichtung und in Querrichtung.The nozzle bar according to the invention is characterized in particular by the high free-jet quality of the fluid jets. In particular, the good parallelism as well the relatively high impact forces of the fluid jets resulted in the same energy input compared to conventional nozzle strips to a significant increase in nonwoven. The solidification effects that can be achieved by the fluid jets thus make it possible to produce strength structures in fibrous webs with the least possible expenditure of energy. The high free-jet quality of the fluid jets produced also led to a uniform strength of the fiber web in the machine direction and in the transverse direction.
Die Erfindung hat sich dabei von dem Vorbehalt gelöst, dass die Fertigung von Düsenbohrungen mit mehr als zwei kontinuierlich ineinander übergehende Bohrungsabschnitte in Düsenleisten mit dünnen Metallplatten wirtschaftlich nicht herstellbar sind. So sind die Düsenbohrungen in der Düsenleiste erfindungsgemäß zumindest aus drei Bohrungsabschnitten gebildet, die zu einer stetigen Querschnittsveränderung der Düsenöffnung führen. Ein erster in die Eintrittsfläche mündender Bohrungsabschnitt bildet eine Kapillarzone zur Bündelung des Fluidstrahles. Ein mittlerer Bohrungsabschnitt enthält die Expansionszone zur Aufweitung des Fluidstrahles und ein dritter in die Austrittsfläche mündender Bohrungsabschnitt bildet eine Austrittszone zur Führung des Fluidstrahls. Somit lassen sich parallel austretende und gegenüber der Umgebung scharf abgegrenzte Fluidstrahlen erzeugen, die beim Auftreffen auf die Faserbahn über der gesamten Wirkfläche ihre Prallenergie zur Verwirbelung der Fasern in der Faserbahn umsetzen können. Das Ergebnis ist eine hohe Gleichmäßigkeit der Verwirbelungszonen und damit eine hohe Gleichmäßigkeit der erzeugten Verfestigung in der Faserbahn.The invention has been solved by the proviso that the production of nozzle bores with more than two continuously merging into each other bore sections in nozzle strips with thin metal plates are not economically feasible. Thus, the nozzle bores in the nozzle bar according to the invention are formed at least from three bore sections, which lead to a continuous change in cross section of the nozzle opening. A first bore section opening into the entry surface forms a capillary zone for bundling the fluid jet. A central bore portion includes the expansion zone for expanding the fluid jet, and a third bore portion opening into the exit surface forms an exit zone for guiding the fluid jet. Thus, it is possible to produce fluid jets emerging in parallel and sharply demarcated from the surroundings, which, when hitting the fiber web over the entire active surface, can convert their impact energy into swirling of the fibers in the fiber web. The result is a high uniformity of the Verwirbelungszonen and thus a high uniformity of the generated solidification in the fiber web.
Zur Stabilisierung der erzeugten Fluidstrahlen ist die Weiterbildung der Düsenleiste bevorzugt verwendet, bei welcher der Bohrungsabschnitt der Austrittszone zylindrisch mit einem Austrittsdurchmesser an der Austrittsfläche ausgeführt ist, welcher Austrittsdurchmesser im Verhältnis um einen Faktor von mindestens 2,5 bis maximal 5,0 größer ist als ein Eintrittsdurchmesser der Kapillarzone an der Eintrittsfläche. Durch das Flächenverhältnis zwischen einem Eintrittsquerschnitt und einem Austrittsquerschnitt lässt sich im Wesentlichen die Umsetzung der Druckenergie in eine kinetische Energie bestimmen. Um bei der Erzeugung der Fluidstrahlen einerseits die Druckverluste zu minimieren und andererseits eine hohe kinetische Energie zu erhalten, hat sich das Verhältnis zwischen dem Austrittsdurchmesser und dem Eintrittsdurchmesser im Bereich von 2,5 bis max. 5,0 als besonders bewährt.To stabilize the fluid jets produced, the development of the nozzle bar is preferably used, in which the bore portion of the outlet zone is cylindrical with an outlet diameter at the outlet surface, which outlet diameter in the ratio by a factor of at least 2.5 to a maximum of 5.0 greater than an inlet diameter of the capillary zone at the entrance surface. The ratio of the area between an inlet cross-section and an outlet cross-section makes it possible to essentially determine the conversion of the pressure energy into a kinetic energy. In order to minimize the pressure losses during the generation of the fluid jets on the one hand and to obtain a high kinetic energy on the other hand, the ratio between the outlet diameter and the inlet diameter in the range of 2.5 to max. 5.0 proven to be particularly useful.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Bohrungsabschnitt der Austrittszone leicht konisch mit einem Öffnungswinkel <3° ausgebildet ist, wobei ein Austrittsdurchmesser an der Austrittsfläche größer ist als ein am Ende der Expansionszone gebildeter Erweiterungsdurchmesser. Damit lassen sich zusätzliche Düseneffekte bei der Erzeugung des Fluidstrahls nutzen.Basically, however, there is also the possibility that the bore portion of the exit zone is slightly conical with an opening angle <3 °, wherein an exit diameter at the exit surface is greater than an extension diameter formed at the end of the expansion zone. This makes it possible to use additional nozzle effects in the generation of the fluid jet.
Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Düsenleiste nach Anspruch 4 ist besonders vorteilhaft, um eine maximale kinetische Energie an dem Fluidstrahl zu erzeugen. Hierzu ist der Bohrungsabschnitt der Kapillarzone zylindrisch mit dem Eintrittsdurchmesser an der Eintrittsfläche ausgeführt und der Bohrungsabschnitt der Expansionszone konisch mit einem Öffnungswinkel im Bereich von 8° bis 15° zur Erweiterung des Eintrittsdurchmessers ausgeführt. Damit lassen sich sehr sanfte Übergänge zwischen den Bohrungsabschnitten realisieren, die das Auftreten von turbulenten Strömungen vermeiden.The development of the nozzle strip according to the invention according to
Der Bohrungsabschnitt der Expansionszone lässt sich dabei auch vorteilhaft durch mehrere konische Bereiche ausbilden, wobei die konischen Bereiche unterschiedliche Öffnungswinkel aufweisen. So könnte beispielsweise der Öffnungswinkel des sich der Kapillarzone anschließenden Bereiches größer als die Öffnungswinkel nachfolgender Bereiche der Expansionszone sein.The bore section of the expansion zone can also be advantageously formed by a plurality of conical regions, wherein the conical regions have different opening angles. For example, the opening angle of the area adjoining the capillary zone could be greater than the opening angle of subsequent areas of the expansion zone.
Um bei der Bündelung der Fluidstrahlen möglichst geringe Druckverluste zu erhalten, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Düsenleiste der Bohrungsabschnitt der Kapillarzone mit einer Länge ausgebildet, die mit dem Eintrittsdurchmesser ein Verhältnis von l/d im Bereich von 1 bis 1,5 bildet.In order to obtain the lowest possible pressure losses in the bundling of the fluid jets, the bore section of the capillary zone is formed according to an advantageous development of the nozzle bar according to the invention with a length which forms a ratio of l / d in the range of 1 to 1.5 with the inlet diameter.
Demgegenüber weist der Bohrungsabschnitt der Austrittszone zur Führung des Fluidstrahls eine größere Länge auf, so dass die Länge der Austrittszone mit der Länge der Kapillarzone ein Verhältnis von > 1 bildet.In contrast, the bore section of the exit zone for guiding the fluid jet has a greater length, so that the length of the exit zone with the length of the capillary zone forms a ratio of> 1.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Ausbildung der Düsenleiste mit Metallplatten ausführbar, die zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche eine Dicke von 1 mm bis 5 mm aufweisen. Die besten Ergebnisse bei der Erzeugung von Wasserstrahl und bei der Herstellung der Düsenbohrungen hat sich jedoch besonders an den Metallplatten mit einer Dicke im Bereich von 1,5 mm bis 3 mm herausgestellt.In principle, the inventive design of the nozzle bar with metal plates executable having a thickness of 1 mm to 5 mm between the entrance surface and the exit surface. However, the best results in the production of water jet and in the production of the nozzle bores has been found particularly in the metal plates with a thickness in the range of 1.5 mm to 3 mm.
Je nach Anforderung an die Verfestigung der Faserbahn lassen sich die Düsenöffnungen an der Metallplatte in einer Reihe oder in mehreren Reihen nebeneinander anordnen. Je nach gewünschter Verfestigung bzw. Anforderung lassen sich dabei die Teilungsabstände zwischen den Düsenöffnungen im Bereich von 0,5 mm bis 2.5 mm ausführen.Depending on the requirements of the solidification of the fiber web, the nozzle openings can be arranged on the metal plate in a row or in several rows next to each other. Depending on the desired solidification or requirement, the pitches between the nozzle openings in the range of 0.5 mm to 2.5 mm can be performed.
Insoweit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verfestigen einer Faserbahn gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 besonders geeignet, um parallele und hocheffiziente Fluidstrahlen zum hydrodynamischen Verwirbeln von Faserbahnen zu erzeugen. Hierzu weist die Vorrichtung einen Düsenbalken auf, welcher an einer Unterseite zumindest eine erfindungsgemäße Düsenleiste aufweist. Derartige Vorrichtungen zum Verfestigen einer Faserbahn werden mit verschiedenen Arbeitsbreiten eingesetzt, um eine Faserbahn aus Spinnvlies zu verfestigen.In that regard, the device according to the invention for strengthening a fiber web according to the features of
Zur Verfestigung derartiger Faserbahnen werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt mehrere Düsenbalken in Produktionsrichtung hintereinander eingesetzt, um eine Faserbahn mit Fluidstrahlen zu verfestigen. Das Fluid wird dem Düsenbalken dabei vorzugsweise mit einem Prozessdruck mit vorzugsweise 40 bis 200 bar oder darüber zugeführt.In order to consolidate such fibrous webs, in the device according to the invention preferably several nozzle bars are used one after the other in the production direction in order to solidify a fibrous web with fluid jets. The fluid is preferably supplied to the nozzle bar at a process pressure of preferably 40 to 200 bar or above.
Die erfindungsgemäße Düsenleiste wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert.The nozzle bar according to the invention is explained in more detail below with reference to some embodiments with reference to the accompanying figures.
Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Düsenleiste
- Fig. 2
- schematisch ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht des Ausführungs- beispiels aus
Fig. 1 - Fig. 3
- schematisch ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Düsenleiste
- Fig. 4
- schematisch ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines weiteren Aus- führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Düsenleiste
- Fig. 5
- schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsge- mäßen Vorrichtung
- Fig. 1
- schematically a plan view of an embodiment of an inventive nozzle bar
- Fig. 2
- schematically a section of a cross-sectional view of the exemplary embodiment of
Fig. 1 - Fig. 3
- schematically a section of a cross-sectional view of a further exemplary embodiment of a nozzle bar according to the invention
- Fig. 4
- schematically a section of a cross-sectional view of another embodiment of the nozzle bar according to the invention
- Fig. 5
- schematically a view of an embodiment of the inventive device
In den
Die Düsenleiste 1 besteht aus einer streifenförmigen Metallplatte 2, die sich je nach Arbeitsbreite der Vorrichtung zur Verfestigung einer Faserbahn über mehrere Meter erstrecken kann. So werden beispielsweise beim Verfestigen von Vliesstoffen Arbeitsbreiten von mehreren Metern realisiert. An einem Ende weist die Metallplatte eine Fixieröffnung 4 zum Handling auf, die beispielsweise zur Fixierung an einer Unterseite eines Düsenbalkens genutzt werden könnte. Im mittleren Bereich wird die Metallplatte 2 von einer Mehrzahl von Düsenöffnungen 3 durchdrungen. Die Düsenöffnungen 3 sind in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander ausgebildet und erstrecken sich über die Länge der Arbeitsbreite. Grundsätzlich können derartige Düsenöffnungen 3 auch in mehreren Reihen angeordnet sein.The
Jede der Düsenöffnungen 3 ist durch eine Düsenbohrung 5 mit mehreren Bohrungsabschnitten 6.1, 6.2 und 6.3 gebildet. In
Dem ersten Bohrungsabschnitt 6.1 folgt ein zweiter Bohrungsabschnitt 6.2, der im mittleren Bereich der Metallplatte 2 ausgebildet ist. Der Bohrungsabschnitt 6.2 ist innerhalb der Düsenbohrung 5 als eine Expansionszone 8 zur Aufweitung des Fluidstrahls ausgeführt. Der Bohrungsabschnitt 6.2 der Expansionszone 8 ist hierzu konisch mit einem Öffnungswinkel α zur Erweiterung des Eintrittsdurchmessers d ausgeführt. Innerhalb der Expansionszone 8 wird somit eine stetige Erweiterung des durch den Eintrittsdurchmesser d bestimmten Strömungsquerschnittes erreicht, so dass der in der Düsenbohrung 5 geführte Fluidstrahl sich aufweitet.The first bore section 6.1 is followed by a second bore section 6.2, which is formed in the middle region of the
Dem zweiten Bohrungsabschnitt 6.2 folgt ein dritter Bohrungsabschnitt 6.3, der der in die Austrittsfläche 11 mündet und eine Austrittszonc 9 zur Führung des Fluidstrahls bildet. Der Bohrungsabschnitt 6.3 der Austrittszone 9 ist zylindrisch mit einem Austrittsdurchmesser D der Düsenöffnung 3 an der Austrittsfläche 11 ausgeführt.The second bore section 6.2 is followed by a third bore section 6.3, which opens into the
Um für die Vliesverfestigung möglichst parallele und energiereiche Fluidstrahlen erzeugen zu können, haben sich insbesondere die nachfolgenden geometrischen Verhältnisse als besonders gut herausgestellt. Unter Bezug auf eine Dicke der Metallplatte, die in
Des Weiteren hat sich gezeigt, dass der Austrittsdurchmesser D der Austrittszone 9 an der Austrittsfläche 11 nicht zu groß im Verhältnis zu dem Eintrittsdurchmesser d der Kapillarzone 7 gewählt werden darf, da ansonsten die Fluidstrahlen eine zu geringe kinetische Energie aufweisen. Andererseits besteht der Wunsch, möglichst große Auftreffpunkte mit den Fluidstrahlen an der Oberfläche einer Faserbahn zu realisieren. Somit hat sich das Verhältnis zwischen dem Austrittsdurchmesser D und dem Eintrittsdurchmesser d von D/d = 2,5 bis 5,0 als besonders effektiv herausgestellt. Um dabei eine Parallelität und exakte freie Strahlungsausbildung des Fluidstrahls zu erhalten, ist die Länge L der Austrittszone vorzugsweise größer eingestellt, als die Länge 1 der Kapillarzone 7.Furthermore, it has been shown that the exit diameter D of the
Um die für die Erzeugung der kinetischen Energie zur Verfügung stehenden Druckenergie möglichst optimal nutzen zu können, erfolgt die Aufweitung des Fluidstrahls in der Expansionszone 8 durch einen Öffnungswinkel α von 8° bis 15°. Grundsätzlich lassen sich auch größere oder kleinere Öffnungswinkel realisieren.In order to make optimum use of the pressure energy available for generating the kinetic energy, the expansion of the fluid jet in the
Je nach Anforderung der Verfestigung einer Faserbahn lassen sich die Düsenöffnungen 3 mit unterschiedlichen Teilungen nebeneinander in einer Reihenanordnung ausbilden. Um eine intensive Verwirbelung und damit eine hohe Festigkeit in einer Faserbahn zu erreichen, werden bevorzugt enge Teilungsabstände realisiert, die je nach Austrittsdurchmesser der Düsenöffnungen bis zu 0,5 mm betragen können. Aufgrund der verbesserten Ausnutzung der Druckenergie in den Fluidstrahlen sind auch bei größeren Teilungsabständen von bis zu 2,5 mm noch hohe Festigkeiten in einer Faserbahn zu erzielen. Der Teilungsabstand ist in
So konnte in einem Vergleichsversuch mit herkömmlichen Düsenleisten mit einer erfindungsgemäßen Düsenleiste, die aus einer Metallplatte mit 2 mm Dicke gebildet war und Düsenöffnungen mit einem Eintrittsdurchmesser von 0,12 mm, einem Austrittsdurchmesser von 0,5 mm und im Bereich der Expansionszone einen Öffnungswinkel von 13° aufwies, vergleichbare Festigkeitswerte mit größeren Teilungen T zwischen den Düsenöffnungen 3 realisiert werden. Damit zeichnet sich die erfindungsgemäße Düsenleiste insbesondere dadurch aus, dass mit geringem Energieeintrag bereits hohe Verfestigungsergebnisse in einer Faserbahn realisiert werden können.Thus, in a comparative experiment with conventional nozzle strips with a nozzle strip according to the invention, which was formed of a metal plate with 2 mm thickness and nozzle openings with an inlet diameter of 0.12 mm, an exit diameter of 0.5 mm and in the region of the expansion zone an opening angle of 13 °, comparable strength values with larger pitches T between the
In
Gegenüber dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist der mittlere Bohrungsabschnitt 6.2 der Düsenbohrung 5 in mehrere konische Bereiche aufgeteilt. Ein erster konischer Bereich 12.1 schließt sich hierbei unmittelbar an den Bohrungsabschnitt 6.1 der Kapillarzone 7 an. Der konische Bereich 12.1 des Bohrungsabschnittes 6.2 ist mit einem Öffnungswinkel α1 ausgebildet. Im weiteren Verlauf des Bohrungsabschnittes 6.2 geht der erste konische Bereich 12.1 in einen zweiten konischen Bereich 12.2 über, der durch einen Öffnungswinkel α2 gebildet ist. Der zweite konische Bereich 12.2 erstreckt sich bis zum Ende des Bohrungsabschnittes 6.2 und geht kontinuierlich in den dritten Bohrungsabschnitt 6.3 der Austrittszone 9 über.Compared to the aforementioned embodiment, the central bore section 6.2 of the nozzle bore 5 is divided into a plurality of conical regions. A first conical region 12.1 in this case adjoins directly to the bore section 6.1 of the
Bei dem in
In
Bei der in
Der die Austrittszone 9 bildende dritte Bohrungsabschnitt 6.3 der Düsenbohrung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht zylindrisch ausgebildet. Der Bohrungsabschnitt 6.3 ist leicht konisch mit einem kleinen Öffnungswinkel β ausgeführt. Der Öffnungswinkel β ist bevorzugt klein im Bereich <3° ausgebildet, um insbesondere eine ausreichende Führung der Fluidstrahlen in der Austrittszone 9 zu erhalten. Insoweit ist der aus der Austrittsfläche 11 gebildete Austrittsdurchmesser D der Düsenöffnung 3 größer als ein am Ende des zweiten Bohrungsabschnittes 6.2 gebildeter Erweiterungsdurchmesser DE. Der Öffnungswinkel in dem dritten Bohrungsabschnitt 6.3 ist im Verhältnis zu dem Öffnungswinkel des zweiten Bohrungsabschnittes 6.2 wesentlich kleiner ausgebildet, um möglichst die durch die Austrittszone 9 an dem Fluidstrahl wirkende Führung zu erhalten und die durch die Expansionszone erzeugte Aufweitung entgegenzuwirken. Auch hierbei lassen sich sehr scharf abgegrenzte und parallele Fluidstränge erzeugen, die nur genetische Energie und damit hoher Prallkraft die Oberfläche einer Faserbahn treffen.The
In
Oberhalb des Führungsmittels 13 mit geringem Abstand zu der Faserbahn 15 ist ein Düsenbalken 14 angeordnet. Der Düsenbalken 2 erstreckt sich im Wesentlichen quer über die Breite der Faserbahn 15. Der Düsenbalken 14 ist vorzugsweise beweglich gehalten und wird über einen hier nicht dargestellten Antrieb mit einer vorgegebenen Amplitude hin- und hergeführt. Dabei bewegt sich der Düsenbalken 14 im Wesentlichen quer zur Laufrichtung der Faserbahn 15.Above the guide means 13 with a small distance to the
Auf der Unterseite des Düsenbalkens 14 ist eine Düsenleiste 1 mit einer Mehrzahl von Düsenöffnungen in einer Reihenanordnung mit Abstand zueinander gehalten. Jede der Düsenöffnungen der Düsenleiste 1 ist über eine hier nicht dargestellte Druckkammer mit einem Fluidzulauf 19 verbunden. Über den Fluidzulauf 19 wird dem Düsenbalken 14 ein Fluid vorzugsweise ein Wasser zugeführt, welches mit einem Hochdruck in einer Druckkammer innerhalb des Düsenbalkens 14 gehalten und über die Düsenöffnungen der Düsenleiste 1 als eine Mehrzahl von Fluidstrahlen abgegeben wird. In
Im Betrieb wird durch die in
Durch die effizienten Fluidstrahlen, die durch die erfindungsgemäße Düsenleiste bedingt erzeugbar sind, konnte eine gleichmäßige Verteilung der Zugfestigkeit sowohl in Längsrichtung, die auch als Maschinenrichtung (MD) bezeichnet wird, und in Querrichtung, die auch als CD-Richtung bezeichnet wird, erreicht werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insoweit besonders geeignet, um hochwertige Faserbahnen zu verfestigen. Des Weiteren lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Energieeinsparungen realisieren, um standardmäßige Festigkeiten in Faserbahnen zu erzeugen.Due to the efficient fluid jets that can be generated conditionally by the nozzle bar according to the invention, a uniform distribution of the tensile strength both in the longitudinal direction, which is also referred to as machine direction (MD), and in the transverse direction, which is also referred to as CD direction, could be achieved. The device according to the invention is so far particularly suitable for solidifying high-quality fiber webs. Furthermore, energy savings can be realized with the device according to the invention to produce standard strengths in fiber webs.
- 11
- Düsenleistenozzle bar
- 22
- Metallplattemetal plate
- 33
- Düsenöffnungnozzle opening
- 44
- Fixieröffnungpegging
- 55
- Düsenbohrungnozzle bore
- 6.1, 6.2, 6.36.1, 6.2, 6.3
- Bohrungsabschnittbore section
- 77
- Kapillarzonecapillary zone
- 88th
- Expansionszoneexpansion zone
- 99
- Austrittszoneexit zone
- 1010
- Eintrittsflächeentry surface
- 1111
- Austrittsflächeexit area
- 12.1, 12.212.1, 12.2
- konischer Bereichconical area
- 1313
- Führungsmittelguide means
- 1414
- Düsenbalkennozzle beam
- 1515
- Faserbahnfiber web
- 1616
- Siebbandscreen belt
- 1717
- Bandantriebcapstan
- 1818
- Fluidstrahlenfluid jets
- 1919
- Fluidzulauffluid inlet
Claims (11)
- Nozzle bar for producing fluid jets in the case of web consolidation, consisting of a metal plate (2) which has, between an upper inlet surface (10) and a lower outlet surface (11), a plurality of nozzle openings (3) arranged next to one another, and having at least one nozzle bore (5) for forming one of the nozzle openings (3), which nozzle bore (5) extends inside the metal plate (2) from the inlet surface (10) to the outlet surface (11) and is formed by a plurality of bore sections (6.1, 6.2) that merge continuously into one another,
characterized in that
the nozzle bore (5) has at least three bore sections (6.1, 6.2, 6.3), in that a first bore section (6.1), that opens into the inlet surface (10), forms a capillary zone (7) for concentrating the fluid jet, in that a central bore section (6.2) forms an expansion zone (8) for widening the fluid jet, and in that a third bore section (6.3), that opens into the outlet surface (11), forms an outlet zone (9) for guiding the fluid jet. - Nozzle bar according to Claim 1,
characterized in that
the bore section (6.3) of the outlet zone (9) has a cylindrical design with an outlet diameter (D) of the nozzle opening (3) at the outlet surface (11), which outlet diameter (D) is proportionally larger than an inlet diameter (d) of the nozzle opening (3) at the inlet surface (10) by a factor of from at least 2.5 to at most 5.0. - Nozzle bar according to Claim 1,
characterized in that
the bore section (6.3) of the outlet zone (9) has a conical design with an opening angle (β) in the region of < 3°, wherein an outlet diameter (D) of the nozzle opening (3) at the outlet surface (11) is larger than a widening diameter (DE) formed at the end of the bore section (6.2) of the expansion zone (8). - Nozzle bar according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that
the bore section (6.1) of the capillary zone (7) has a cylindrical configuration with an inlet diameter (d) of the nozzle opening (3) at the inlet surface (10), and in that the bore section (6.2) of the expansion zone (8) has a conical configuration with an opening angle (α) in the region of from 8° to 15° for widening the inlet diameter (d) of the nozzle opening (3). - Nozzle bar according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that
the bore section (6.2) of the expansion zone (8) is formed by a plurality of conical regions (12.1, 12.2), wherein the conical regions (12.1, 12.2) have different opening angles (α1, α2). - Nozzle bar according to Claim 5,
characterized in that
the opening angle (α1) of the region adjoining the bore section (6.1) of the capillary zone (7) is larger than the opening angle (α2) of subsequent regions (12.2) of the bore section (6.2) of the expansion zone (8). - Nozzle bar according to one of the preceding claims,
characterized in that
the bore section (6.1) of the capillary zone (7) has a length (1) which forms with an inlet diameter (d) of the nozzle opening (3) a ratio l/d in the region of from 1 to 1.5. - Nozzle bar according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that
the bore section (6.3) of the outlet zone (9) has a length (L) which forms with the length (1) of the bore section (6.1) of the capillary zone (7) a ratio L/l in the region of >1. - Nozzle bar according to one of Claims 1 to 8,
characterized in that
the metal plate (2) has a thickness (S) in the region of from 1.5 mm to 3 mm between the inlet surface (10) and the outlet surface (11). - Nozzle bar according to one of Claims 1 to 9,
characterized in that
the nozzle openings (3) on the metal plate (2) are arranged in a row or a plurality of rows with a separation spacing (T) in the region of from 0.5 mm to 2.5 mm. - Apparatus for consolidating a fibre web (15) by means of fluid jets (18) with a nozzle rack (14) which has at least one nozzle bar (1) for producing fluid jets (18) and which is arranged above a moving fibre web (15),
characterized in that
the nozzle bar (1) is designed according to one of Claims 1 to 10.
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CN (1) | CN101444766A (en) |
DE (2) | DE502008001754D1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024068352A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | Khs Gmbh | Device for conducting a fluid and system comprising the device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010056263A1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | Eisenmann Ag | Apparatus and method for coating an article with a medium |
DE202014101647U1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-07-09 | Autefa Solutions Germany Gmbh | nozzle beam |
CN105413897A (en) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 上海领势新能源科技有限公司 | Spray nozzle capable of achieving curve spraying |
ES2670918T3 (en) * | 2016-02-11 | 2018-06-04 | Groz-Beckert Kg | Nozzle strip for a textile treatment machine |
CN110904517B (en) * | 2018-09-14 | 2024-09-20 | 厦门当盛新材料有限公司 | Nozzle and flash evaporation method spinning equipment provided with same |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4055306A (en) * | 1976-07-19 | 1977-10-25 | Rain Jet Corporation | Liquid spray nozzle having a randomly directionally unstable discharge characteristic |
GB2106013B (en) * | 1981-09-18 | 1985-07-24 | Butterworth System Inc | A nozzle for a tank cleaning machine |
FR2802553B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-01-04 | Icbt Perfojet Sa | DEVICE FOR TREATING SHEET MATERIALS USING PRESSURE WATER JETS |
DE10047106A1 (en) | 2000-09-21 | 2002-04-11 | Fleissner Gerold | Nozzle body for generating the finest liquid jets on water needling devices |
US7237308B2 (en) | 2004-06-10 | 2007-07-03 | North Carolina State University | Composite hydroentangling nozzle strip and method for producing nonwoven fabrics therewith |
US7303465B2 (en) | 2004-12-09 | 2007-12-04 | North Carolina State University | Hydroentangling jet strip device defining an orifice |
DE102006057367A1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Fleissner Gmbh | Water suction chamber for textile jet processing bar also discharges air screen jet in vicinity of water jet |
-
2008
- 2008-07-28 EP EP08161274A patent/EP2065499B1/en not_active Expired - Fee Related
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024068352A1 (en) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | Khs Gmbh | Device for conducting a fluid and system comprising the device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE502008001754D1 (en) | 2010-12-23 |
DE202008010204U1 (en) | 2008-10-16 |
CN101444766A (en) | 2009-06-03 |
EP2065499A1 (en) | 2009-06-03 |
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